Virtual drive
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Author(s):
N. Fabbri - API COME
Industry:
Automotive
Products:
Real-Time Module, PXI/CompactPCI, CAN
The Challenge:
Simulare con un motore a combustione il comportamento di un veicolo nelle condizioni stradali
The Solution:
Sfruttando la tecnologia real time di National Instruments abbiamo sviluppato un sistema che consente di eseguire test al motore simulando il comportamento stradale.
"L’approccio deterministico real time ha permesso di raggiungere le elevate dinamiche necessarie per ottenere una corretta simulazione delle condizioni stradali, oltre a coordinare e gestire i diversi dispositivi e attuatori presenti nel sistema, controllati in tempo reale su bus CAN High Speed."
La tecnologia real time ci ha consentito di sviluppare un sistema versatile ed espandibile per virtualizzare il comportamento di un veicolo. La struttura hardware del PXI ci ha permesso di ottenere elevate performance nella simulazione e nella acquisizione dei dati provenienti dal motore.
Articolo
I banchi dinamici introducono la possibilità di testare un motore a combustione nelle condizioni che incontrerebbe nelle reali condizioni di guida su strada o su banco a rulli, e non solamente in condizioni statiche tipiche delle prove al banco stazionario.
La capacità del banco è quindi quella di generare un insieme di condizioni dinamiche riprodotte a partire da un modello matematico di virtualizzazione dei componenti principali del veicolo, e di trasformarle in condizioni operative da attuare. Grazie alla ripetibilità e alla precisione di simulazione è possibile verificare il comportamento del motore per ottimizzare e calibrare le mappature delle centraline anche nelle condizioni dinamiche che si hanno nelle condizioni di guida stradali.
Il sistema è realizzato su una struttura PXI Real-Time per generare il modello matematico di riferimento del motore, sfrutta inverter vettoriali ad alta dinamica per simulare il modello matatico del veicolo, nella piattaforma National Instruments è racchiusa la parte principale di acquisizione e elaborazione dei segnali provenienti dal sistema. L’approccio deterministico real time ha permesso di raggiungere le elevate dinamiche necessarie per ottenere una corretta simulazione delle condizioni stradali, oltre a coordinare e gestire i diversi dispositivi e attuatori presenti nel sistema, controllati in tempo reale su bus CAN High Speed.
L’interfaccia operatore è stata realizzata in ambiente Windows su PC industriale, la comunicazione con il sistema real-time avviene su protocollo TCP/IP, in questo modo il PC di controllo puo essere remotato rispetto al sistema di prova. L’utilizzo di due diverse piattaforme harware consente inoltre di distribuire in modo ottimale i diversi processi, rendendo inoltre la struttura hardware più versatile ed espandibile.
I risultati ottenuti sono stati confrontati con i dati acquisiti su veicoli reali, e il sistema una volta parametrizzato ha dimostrato un’ottima precisione e ripetibilità.
Conclusioni
Si tratta certamente di un punto di partenza, sfruttando la potenza di calcolo del sistema real-time sarà possibile estendere il modello matematico del veicolo al fine di affinare ulteriormente la virtualizzazione del veicolo.
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